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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 家蠶抗菌肽的活性測(cè)試
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 抗菌肽是具有抗菌活性的一類短肽，廣泛存在于生物界。這種內(nèi)源性的抗菌肽經(jīng)誘導(dǎo)而合成。它的特殊空間結(jié)構(gòu)可以使原核細(xì)胞膜形成孔洞，導(dǎo)致細(xì)胞死亡，對(duì)高等真核細(xì)胞膜卻無(wú)此作用；此外對(duì)真菌、病毒和癌細(xì)胞也有抵抗作用；該類物質(zhì)分子量較小，具有對(duì)熱穩(wěn)定、水溶性好、廣譜抗菌等特點(diǎn)，且與抗生素的抗菌機(jī)理完全不同 。
- 詳細(xì)介紹：
- 蠶類抗菌肽是在家蠶等體內(nèi)經(jīng)誘導(dǎo)而產(chǎn)生的一類具有強(qiáng)抗菌活性的、由30多個(gè)氨基酸組成的多肽．它的特殊空間結(jié)構(gòu)可以使原核細(xì)胞膜形成孔洞，導(dǎo)致細(xì)胞死亡；蠶類抗菌肽是存在于蠶體及蠶蛹的血淋巴內(nèi)具有抗菌活性的多肽物質(zhì)，在柞蠶等的天然免疫中起到至關(guān)重要的作用。這些多肽不僅能夠抑制細(xì)菌感染并且?guī)缀鯇?duì)宿主不產(chǎn)生毒性及過(guò)敏反應(yīng)等副作用，對(duì)真菌、病毒和癌細(xì)胞也有抵抗作用。該類物質(zhì)分子量較小，具有對(duì)熱穩(wěn)定、水溶性好、廣譜抗菌等特點(diǎn)，且與抗生素的抗菌機(jī)理完全不同 。近來(lái)，抗生素的濫用不時(shí)地引起耐藥菌的出現(xiàn)，并且出現(xiàn)的頻率超過(guò)新型抗生素的開(kāi)發(fā)速度。具有獨(dú)特抗菌機(jī)理的抗菌肽，已成為轉(zhuǎn)基因抗病動(dòng)植物的基因來(lái)源和新型抗菌、抗癌藥物研究開(kāi)發(fā)的目標(biāo)，同時(shí)也為臨床抗菌藥物的開(kāi)發(fā)提供了新的選擇。
作品專業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 本實(shí)驗(yàn)就家蠶蛾體的抗菌肽活性進(jìn)行初步探究，其步驟大致分以下三個(gè)方面： 一.孵育家蠶滯育蛹，以E.coli分別刺激蛹體及蛾體、收集血淋巴，并進(jìn)行抗菌肽粗提取。 二．利用紙片法抑菌實(shí)驗(yàn)，觀察粗提物對(duì)不同細(xì)菌的抑制活性；再將粗提物經(jīng)Sephadex G-25初步分離純化，然后利用SDS-Tricine-PAGE、2-DE，尋找差異性條帶。 三．記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并分析結(jié)果。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 文獻(xiàn)報(bào)道的抗菌肽來(lái)源均為蛹體，蛾體來(lái)源的鮮有研究，而且其活性也不夠理想。本實(shí)驗(yàn)以針刺和注射的方式刺激蛾體，分別于處理后3天、5天、7天提取目標(biāo)多肽，探求抗菌肽高活性的最佳處理方式；實(shí)驗(yàn)還利用 凝膠過(guò)濾、SDS-Tricine-PAGE和2-DE綜合抑菌結(jié)果尋找目的多肽。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 病原微生物的防治是長(zhǎng)期以來(lái)困擾人類的難題，不論是植物受到細(xì)菌、真菌感染，還是醫(yī)療中的手術(shù)、創(chuàng)傷和燒傷感染等都沒(méi)有得到徹底解決。具有強(qiáng)大抗菌活性的抗菌肽顯然在以上方面的應(yīng)用具有明顯的優(yōu)勢(shì)，除此以外，它還具有殺傷癌細(xì)胞及促進(jìn)傷口愈臺(tái)的作用，隨著對(duì)抗菌肽研究的不斷深入，可能會(huì)引發(fā)抗生素的革命，其應(yīng)用前景十分樂(lè)觀。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 【摘要】目的.通過(guò)幾種誘導(dǎo)方法，對(duì)柞蠶抗菌肽的提取、分離和純化，對(duì)其抑菌活性進(jìn)行測(cè)試。方法 以針刺和注射的方式刺激蛾體，分別于處理后3 d、5 d、7 d提取目標(biāo)多肽，探索抗菌肽高活性的最佳處理方式；在SDS-Tricine-PAGE和2-DE的基礎(chǔ)上，對(duì)其目的多肽進(jìn)行初篩。結(jié)果 柞蠶抗菌肽對(duì)革蘭氏陰性的綠膿桿菌（P.aeruginosa）和革蘭氏陽(yáng)性的枯草芽胞桿菌（B.subtilis）有明顯的抑制作用，而對(duì)大腸桿菌（E.coli）和金黃色葡萄球菌（S.aureus）無(wú)明顯作用。結(jié)論 不經(jīng)誘導(dǎo)的繭蛹及蛾體幾乎不能產(chǎn)生有活性的抗菌肽；誘導(dǎo)產(chǎn)生的家蠶抗菌肽對(duì)部分革蘭氏陽(yáng)性和革蘭氏陰性細(xì)菌有一定的抑制作用。
獲獎(jiǎng)情況
- 大連醫(yī)科大學(xué)第六屆課外科技創(chuàng)新作品大賽中獲三等獎(jiǎng)。
鑒定結(jié)果
- 該項(xiàng)目具有創(chuàng)新性，具有想象力，以大膽的思維方式來(lái)進(jìn)行嘗試。此實(shí)驗(yàn)技術(shù)成熟，而且實(shí)驗(yàn)研究?jī)r(jià)值高，有廣泛而十足的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 瑞典科學(xué)家Boman等1972年首先從果蠅中發(fā)現(xiàn)抗菌肽。80年代初，Boman等人又以Hyalophora cecropia為實(shí)驗(yàn)材料，通過(guò)注射Bacillus cereus誘導(dǎo)產(chǎn)生抗菌肽，所以后來(lái)將所有具抗菌活性而與之有高度同源性的化合物統(tǒng)稱為cecropin。此后不久又從家蠶、柞蠶等多種昆蟲(chóng)中分離到抗菌肽，這些多肽或蛋白具有廣譜殺菌能力，是昆蟲(chóng)體內(nèi)免疫系統(tǒng)的重要成分。并且，一些抗菌肽的氨基酸一級(jí)結(jié)構(gòu)和基因序列得到確定。80年代，有關(guān)抗菌肽的研究主要集中在大型的經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)。90年代以來(lái)，在繼續(xù)對(duì)大型經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)進(jìn)行研究的同時(shí)，又?jǐn)U展到一些小型昆蟲(chóng)和其它無(wú)脊椎及脊椎動(dòng)物，抗菌肽已成為免疫學(xué)和分子生物學(xué)研究的熱點(diǎn)。研究的內(nèi)容包括：抗菌肽的分離與純化，氨基酸序列的分析，蛋白質(zhì)構(gòu)型與功能的關(guān)系，抗菌肽的作用機(jī)理。目前，抗菌肽大致可分為4類：天蠶素(cecropin)類；富含脯氨酸（Pro）殘基的蛙皮素(magainin)類；富含甘氨酸(Gly)殘基的蜂毒素(melitin)類；富含半胱氨酸(Cys)殘基的防御素(defensin)。
